低并网电流谐波的直驱永磁风力发电系统研究

电机的互感， d i 为电机d 轴电流， q i 为q 轴电流, rω为转子转速。本文通过调节d i 、q i 使异步电机输出风力机特性曲线上特定速度下功率值。
　　3.并网电流低次谐波的抑制
　　并网逆变器中，为了提高风力发电系统电能质量，需要抑制风电系统低次谐波含量。若采用传统的PI 控制器，通常需要多次复杂的高低通滤波和坐标变换以及多个谐波PI 控制器，才能具有低次谐波消除的能力，这增加了控制系统实现难度。

　谐振控制器在同步坐标系下以直流谐振控制器出现，主要用在谐波补偿中，需要对正负序采用两个不同的补偿器.本文采用比例多谐振电流控制器控制并网电流，考虑到理想谐振控制器实现上的困难以及对电网参数过于敏感，本文采用准谐振控制器，在静止坐标系下使用比例和多个准谐振控制器进行并网电流的控制，抑制由于电网参数波动等引起的并网低次谐波,电流环控制框图如图3 所示。图中0 ω为谐振点频率，c ω为谐振控制器的截止频率，使其带宽为cω π ， p K为比例增益， i K 谐振变换器的增益。

　　加入1、3、5、7 次谐振控制器后的电流控制器Bode 图显示，该控制器在基波，以及3 次，5 次，7次谐波附近有很高的增益，对这些频率附近的电流都具有很好的跟随性能。其中基波幅值由网侧变流器的电压控制器给定，谐波幅值给定为零。由其构成的闭环控制器在1、3、5、7 次基波频率附近具有零静差以及很高的跟随性能，且简化了坐标变换过程，故相对于同步旋转坐标系下的PI 控制器具有较大地优越性。最后该内环电流控制器的输出也需要限制幅值，以保证逆变器能输出给定的电压矢量。
　　3.仿真研究结果
　　为验证上述永磁直驱风力发电系统的可性，在Matlab/simulink 下建立仿真模型，并网变流器的电压环控制器采取同样的PI 参数，其永磁同步发电机以及并网滤波电感等参数采用实际实验系统的参数，在同样的风速条件下，分别用两种不同的电流控制器进行并网仿真，并网电流的仿真波形及其电流波形的FFT
　　分析示意图如下图5 所示：